一种基于燃煤锅炉火焰监测的混配给煤方法与流程

本发明涉及燃煤锅炉燃烧调控领域，特别涉及一种基于燃煤锅炉火焰监测的混配给煤方法。

背景技术：

1、受到地域、经济等因素影响，燃煤锅炉燃烧的煤种来源丰富且具有不稳定性，不同煤种在燃烧过程中与实际所需要的火焰燃烧参数情况差异较大，导致燃煤锅炉效率降低，经济性变差且二氧化碳排放量增多。从燃烧机理及过程上分析，锅炉中火焰情况与混配煤种耦合程度较大，因此通过改变混配给煤策略可以有效提高燃煤锅炉效率。目前燃煤锅炉不同的磨煤机中投放不同的煤种后进行混烧已成为常态，为了提高燃煤锅炉效率、降低二氧化碳排放，就需要提出基于燃煤锅炉火焰监测的混配给煤方法。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种基于燃煤锅炉火焰监测的混配给煤方法，有效地克服了现有技术的缺陷。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、一种基于燃煤锅炉火焰监测的混配给煤方法，该方法包括：

4、电厂历史煤-煤质燃烧参数关联数据库的建立和混煤调整策略的确定过程，通过建立电厂历史煤与燃烧参数的映射关系，将混煤实时燃烧火焰参数与目标火焰参数输入数据库，根据两者燃烧情况的偏差，即可得到所需要的混煤调整策略，最后通过混配煤控制器调整混煤参数和燃烧控制器控制燃烧器的燃烧及火焰情况。

5、本发明进一步的改进在于，火焰检测的火焰参数包括火焰温度、燃烧速度，火焰特征峰位置及火焰刚度。

6、本发明进一步的改进在于，火焰稳定性判断通过火焰特征峰位置偏移程度；在实际燃烧中，半小时内火焰特征峰位置偏移在50cm-1内视为稳定。

7、本发明进一步的改进在于，电厂历史煤-煤质燃烧参数关联数据库的建立过程中选取了多种不同的电厂特征煤种，且所选电厂历史煤为原矿煤且尽量选取表性不同煤种，数量为10种及以上。

8、本发明进一步的改进在于，该方法的执行过程包括：首先对10种及以上的电厂历史煤在同一炉型下进行火焰参数检测和解析，获得历史煤火焰检测参数并建立电厂历史煤-煤质燃烧参数关联数据库，之后对混煤在同一炉型下进行火焰参数检测，获得混煤包括火焰温度、燃烧速度，火焰特征峰位置及火焰刚度在内的火焰检测参数，与目标燃烧火焰参数一同输入历史煤与煤质燃烧参数关联数据库进行对比，得到目标燃烧所需的混煤调控策略，再通过混配煤控制器调整混煤参数和燃烧控制器控制燃烧器的燃烧及火焰情况。

9、本发明进一步的改进在于，该方法测试用的仪器为火焰参数检测仪，包括辐射能传感类火焰参数检测仪和火焰检测器。

10、本发明进一步的改进在于，辐射能传感类火焰参数检测仪除了用于得出火焰的红外、紫外及可见光图像，还能得出火焰闪烁频率和脉动幅度。

11、本发明进一步的改进在于，火焰监测器用于得出炉膛的火焰状态、火焰强度及火焰品质。

12、本发明进一步的改进在于，火焰检测器包括光谱类火焰监测器和火焰图像监测器。

13、本发明至少具有如下有益的技术效果：

14、1、基于电厂历史煤种所建立的数据库，对于实际工业应用具有强烈的现实意义。

15、2、采用光谱类火焰监测器，其具有可以用于检测火焰的存在或不存在的优势，且便于安装，具有良好的应用条件。

16、3、有效适应不同混煤情况下燃煤锅炉的燃烧调控，根据火焰监测参数调整混煤策略，提高燃煤锅炉效率，降低二氧化碳排放。

技术特征：

1.一种基于燃煤锅炉火焰监测的混配给煤方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于燃煤锅炉火焰监测的混配给煤方法，其特征在于，火焰检测的火焰参数包括火焰温度、燃烧速度，火焰特征峰位置及火焰刚度。

3.根据权利要求2所述的一种基于燃煤锅炉火焰监测的混配给煤方法，其特征在于，火焰稳定性判断通过火焰特征峰位置偏移程度。

4.根据权利要求3所述的一种基于燃煤锅炉火焰监测的混配给煤方法，其特征在于，在实际燃烧中，半小时内火焰特征峰位置偏移在50cm-1内视为稳定。

5.根据权利要求1所述的一种基于燃煤锅炉火焰监测的混配给煤方法，其特征在于，电厂历史煤-煤质燃烧参数关联数据库的建立过程中选取了多种不同的电厂特征煤种，且所选电厂历史煤为原矿煤且尽量选取表性不同煤种，数量为10种及以上。

6.根据权利要求5所述的一种基于燃煤锅炉火焰监测的混配给煤方法，其特征在于，该方法的执行过程包括：首先对10种及以上的电厂历史煤在同一炉型下进行火焰参数检测和解析，获得历史煤火焰检测参数并建立电厂历史煤-煤质燃烧参数关联数据库，之后对混煤在同一炉型下进行火焰参数检测，获得混煤包括火焰温度、燃烧速度，火焰特征峰位置及火焰刚度在内的火焰检测参数，与目标燃烧火焰参数一同输入历史煤与煤质燃烧参数关联数据库进行对比，得到目标燃烧所需的混煤调控策略，再通过混配煤控制器调整混煤参数和燃烧控制器控制燃烧器的燃烧及火焰情况。

7.根据权利要求6所述的一种基于燃煤锅炉火焰监测的混配给煤方法，其特征在于，该方法测试用的仪器为火焰参数检测仪，包括辐射能传感类火焰参数检测仪和火焰检测器。

8.根据权利要求7所述的一种基于燃煤锅炉火焰监测的混配给煤方法，其特征在于，辐射能传感类火焰参数检测仪除了用于得出火焰的红外、紫外及可见光图像，还能得出火焰闪烁频率和脉动幅度。

9.根据权利要求7所述的一种基于燃煤锅炉火焰监测的混配给煤方法，其特征在于，火焰监测器用于得出炉膛的火焰状态、火焰强度及火焰品质。

10.根据权利要求7所述的一种基于燃煤锅炉火焰监测的混配给煤方法，其特征在于，火焰检测器包括光谱类火焰监测器和火焰图像监测器。

技术总结
本发明公开了一种基于燃煤锅炉火焰监测的混配给煤方法，该方法包括电厂历史煤‑煤质燃烧参数关联数据库的建立及混煤策略给出的具体过程。电厂历史煤‑煤质燃烧参数关联数据库的建立为：选取10种及以上电厂历史煤，对历史煤进行火焰参数检测，将历史煤火焰检测参数与煤质成分进行关联性映射，建立电厂历史煤‑煤质燃烧参数关联数据库。混煤策略给出的具体过程为：对所用混煤进行火焰参数检测，得到混煤的火焰检测参数后与目标燃烧火焰参数一同输入电厂历史煤‑煤质燃烧参数关联数据库，通过数据库中煤质成分与煤质燃烧参数的映射关系，便可计算出为得到目标火焰参数的混煤需调整的策略。

技术研发人员：王明坤,周俊波,郭彦君,高林,王林,朱平,王嘉寅,郝德锋,查玲,董竞豪,刘亚新,张志豪
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31